JP2019073290A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの張力測定機能とハウジング内部の圧力調整機能とを合わせ持つと共に、構造の簡素化を図り得るパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】入力プーリ３１と、出力プーリ３２及びベルト３３を有するベルト伝達機構１９と、ボールねじ機構１８とを介して電動モータ２１の回転力をラックバー１３に伝達させて、運転者による転舵操作のアシストを行うパワーステアリング装置において、ベルト伝達機構を収容する収容ケース１１に、ベルトの張力を測定するための機器を挿入する測定作業用孔３８を貫通形成すると共に、この測定作業用孔に、リテーナ４０と、リテーナに保持されると共に、空気を双方向に透過可能に形成された呼吸弁体４１と、を有する呼吸弁３９を着脱自在に取り付けた。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車に適用され、ベルトを介して伝達されるモータの回転力によってステアリングの操作力をアシストするパワーステアリング装置に関する。

この種の従来のパワーステアリング装置としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

このパワーステアリング装置は、電動モータと、ベルト伝達機構によって伝達された前記電動モータの回転力を直線運動に変換して前記転舵軸の軸方向移動に供するボールねじ機構と、を備えている。

前記ベルト伝達機構は、前記電動モータと一体回転可能に設けられた入力プーリと、前記ボールねじ機構と一体回転可能に設けられた出力プーリと、前記両プーリに跨って巻回され、前記入力プーリの回転力を前記出力プーリに伝達させるベルトと、を有している。

前記ベルトは、前記両プーリの軸間距離を近接または離間させることにより、張力が調整されるようになっていると共に、この張力調整に際して予め張力を測定するための手段が講じられている。すなわち、前記操舵軸を収容するハウジングに対して前記ベルト伝達機構を収容するカバー部を着脱自在に別途設け、該カバー部を取り外して前記ベルトを露出させ、該ベルトの張力を測定できるようになっている。

また、前述の測定方法以外には、前記ハウジングの前記ベルト近傍位置に前記ハウジングの内外を連通する張力の測定用作業孔を貫通形成し、該測定用作業孔を介して前記ベルトの張力測定を行うものが一般に知られている。

特開２００８−３０７９８０号公報

ところで、前述したパワーステアリング装置には、前記ハウジング内外の圧力差に基づく悪影響を抑制するため、該ハウジングの所定位置に内外を連通する貫通孔を形成すると共に、該貫通孔に圧力調整用の呼吸弁を取り付けるものがある。

しかしながら、前述した測定作業用孔を介して前記ベルトの張力測定を行うものは、該測定作業用孔以外に前記呼吸弁用の貫通孔を別個に設けなければならず、構造の複雑化を招来している。

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたもので、ベルトの張力測定機能とハウジング内部の圧力調整機能とを合わせ持ち、かつ構造の簡単なパワーステアリング装置を提供するものである。

本発明は、 ステアリングホイールの回転に伴い転舵輪を転舵させる転舵軸と、
該転舵軸に転舵力を付与する電動モータと、
該電動モータと一体に回転する円筒状の入力プーリと、
前記転舵軸の外周に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、前記転舵軸を包囲するように環状に設けられたナットと、該ナットの内周に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共にボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、前記ボール循環溝内に設けられた複数のボールと、から構成され、前記転舵軸に対する前記ナットの回転に伴い前記ボール循環溝内を前記複数のボールが移動し、前記ナットに対して前記転舵軸を軸方向に移動させるボールねじ機構と、
前記入力プーリに対して径方向にオフセットしてかつ、前記転舵軸を包囲するように設けられ、前記ナットと一体に回転する円筒状の出力プーリと、
該出力プーリ及び前記入力プーリに巻回され、該入力プーリの回転力を前記出力プーリに伝達するベルトと、
前記出力プーリ、前記入力プーリ及び前記ベルトを収容する収容ケースと、
該収容ケースに設けられ、前記収容ケースの外部から前記ベルトの張力を測定するための機器が挿入可能な位置に形成された測定作業用孔と、
前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構と、
前記測定作業用孔内に取り付けられる呼吸弁であって、保持機構と呼吸弁機構を含み、
前記保持機構は、金属材料で形成された筒形状を有しており、
前記呼吸弁機構は、空気透過可能に形成されたフィルタと、樹脂材料で形成され前記フィルタを保持し、かつ、該フィルタを前記保持機構に固定するフレームと、を有している前記呼吸弁と、
備えていることを特徴としている。

本発明によれば、ベルトの張力測定機能とハウジング内部の圧力調整機能とを合わせ持つと共に、構造の簡素化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置を示す正面図である。 同パワーステアリング装置を示す縦断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態に係る測定作業用孔とベルトとの関連性を示す図である。 図３の要部拡大図である。 本実施形態に係る呼吸弁を示す斜視図である。 同呼吸弁を示す断面図である。 同呼吸弁の裏面側を示す図である。 第２実施形態に係る呼吸弁と測定作業用孔を示す断面図である。 第３実施形態に係る呼吸弁と測定作業用孔を示す断面図である。

以下、本発明に係るパワーステアリング装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。

本実施形態に係るパワーステアリング装置は、図１及び図２に示すように、図外のステアリングホイールに入力された操舵力を図外の転舵輪へ伝達する操舵機構１と、該操舵機構１から前記転舵輪に伝達される操舵力をアシストする操舵アシスト機構２と、を備えており、これら両機構１，２のそれぞれ一部が、車両左右方向に２分割された第１，第２ハウジング４，５からなるハウジング３の内部に収容配置されている。

前記第１，第２ハウジング４，５は、それぞれ型成形により形成され、車両左右方向に延設された円筒状の第１，第２シリンダ部６，７と、該両シリンダ部６，７のそれぞれ対向する端部側に一体形成された第１，第２ケース部８，９と、から構成されていると共に、該両ケース部８，９が複数のボルト１０で共締めすることにより締結固定されている。また、これに伴い、前記両ハウジング４，５の締結部位には、矩形箱状の内部空間を有する収容ケース１１が前記両ケース部８，９によって構成されている。

前記操舵機構１は、周知のラック＆ピニオン機構であって、一端側が前記ステアリングホイールに連係された操舵軸１２と、該操舵軸１２に前記トーションバーを介して連係された図外のピニオン軸と、該ピニオン軸の外周に形成されたピニオン歯と噛合する図外のラック歯を有し、前記ピニオン軸の回転方向に応じて軸方向へ移動する転舵軸であるラックバー１３と、を備えている。

前記ラックバー１３は、図１に示すように、その軸方向両端部が図外のボールジョイントやタイロッド１４，１４等を介して図外の転舵輪にそれぞれ連結されており、前記ステアリングホイールの回転に伴い軸方向へ移動することで、前記各転舵輪を転舵させるようになっている。

なお、前記ラックバー１３と前記各タイロッド１４，１４とが前記ボールジョイントにより連結される部位が、合成ゴム等により蛇腹状に形成されたブーツ１５，１５により覆われている。この各ブーツ１５は、一端部がタイロッド１４，１４の外周面に取り付けられている一方、他端部が前記シリンダ部６，７の外周面に取り付けられており、これにより、前記ハウジング３内の気密性が確保されるようになっている。

前記操舵アシスト機構２は、図１及び図２に示すように、前記収容ケース１１の第２ケース部９側の外端部に３つのボルト１６ａ〜１６ｃ（図３参照）を介して共締め固定され、運転者によるステアリング操作を補助するための操舵アシスト力（回転力）を出力するモータユニット１７と、入力された回転力を前記ラックバー１３直線方向への駆動力に変換して該ラックバー１３の軸方向移動に供するボールねじ機構１８と、前記収容ケース１１の内部に配置され、前記モータユニット１７が出力した回転力を前記ボールねじ機構１８に伝達させるベルト伝達機構１９と、を備えている。

前記モータユニット１７は、図２に示すように、前記ラックバー１３とほぼ平行に配設されたＥＣＵ２０と電動モータ２１とにより、一体的に構成されている。

前記ＥＣＵ２０は、各種制御処理を記憶及び実行する機能を有し、前記ステアリングホイールに入力された操舵情報等（例えば、操舵トルク）に基づき、前記電動モータ２１を駆動制御する。

前記電動モータ２１は、軸方向一端側（前記収容ケース１１側）に壁部２２ａを有する有底円筒状のモータハウジング２２と、該モータハウジング２２の内周面に圧入等により固定されたほぼ円筒状のステータ２３と、該ステータ２３の内周側に微小な隙間を隔てて配置されたほぼ円筒状のロータ２４と、該ロータ２４の内周に一体回転可能に固定され、前記ロータ２４の回転を外部へ出力する出力軸２５と、を備えている。

前記モータハウジング２２の壁部２２ａの先端側には、前記収容ケース１１側へ向かって突出する円筒状の嵌挿部２２ｂが形成されている。これに対応して、前記収容ケース１１の前記モータユニット１７側の端面には、前記嵌挿部２２ｂの外径とほぼ同一の径を有して形成された円柱状の凹部である受容部１１ａが形成されており、該受容部１１ａに前記嵌挿部２２ｂが嵌合するようになっている。

また、前記嵌挿部２２ｂの外周面と、前記収容ケース１１の受容部１１ａ内周面との間には、合成ゴム製のＯリング２６が弾性変形可能に介装されており、前記収容ケース１１とモータハウジング２２との間を液密的にシールして外部からの異物の侵入を抑制するようになっている。

前記出力軸２５は、前記モータハウジング２２の壁部２２ａから回転自在に突出していると共に、その突出部２５ａが、前記収容ケース１１の受容部１１ａの底壁に貫通形成された挿通孔１１ｂを介して前記収容ケース１１の内部に回転自在に挿通されている。

前記ボールねじ機構１８は、図２に示すように、周知のものであって、ねじ軸としての前記ラックバー１３と、該ラックバー１３の外周側に該ラックバー１３を包囲するように設けられ、前記ベルト伝達機構１９の後述する出力プーリ３２と一体に回転する円筒状のナット２７と、前記ラックバー１３の外周に螺旋状に形成された転舵軸側ボールねじ溝１３ａ及び前記ナット２７の内周に螺旋状に形成されたナット側ボールねじ溝２７ａにより構成されるボールねじ溝２８と、該ボールねじ溝２８内に設けられた複数のボール２９と、該各ボール２９を前記ボールねじ溝２８の一端側から他端側に循環させる図外の循環機構と、を備えている。

前記ナット２７の一端側には、該ナット２７を前記ラックバー１３に対して回転自在に支持するボールベアリング３０が配設されている。このボールベアリング３０は、前記第２シリンダ部７の内周面に圧入等により固定されたアウタレース３０ａと、前記ナット２７の前記アウタレース３０ａと対向する位置に一体形成されたインナレース３０ｂと、前記両者３０ａ，３０ｂ間に転動自在に収容された複数のボール３０ｃと、から主として構成されている。

前記ベルト伝達機構１９は、図２及び図３に示すように、前記電動モータ２１の出力軸２５と一体に回転する円筒状の入力プーリ３１と、該入力プーリ３１に対して径方向へオフセットしかつ、前記ラックバー１３を包囲するように設けられ、前記ナット２７と一体に回転する円筒状の出力プーリ３２と、前記両プーリ３１，３２の間に跨がって巻回され、前記入力プーリ３１の回転を前記出力プーリ３２へ伝達させるベルト３３と、を備えている。

前記入力プーリ３１は、前記出力軸２５の突出部２５ａに先端側から圧入することにより固定されている。

前記出力プーリ３２は、前記入力プーリ３１の外径よりも大きな外径に形成され、その内周側に前記ナット２７を収容すると共に、該ナット２７と図外の複数のボルトによって軸方向から締結固定されている。

前記ベルト３３は、合成ゴムによりフラット状（帯状）に形成され、前記両プーリ３１，３２間に所定の張力をもって巻回されている。

また、前記操舵アシスト機構２は、前記ラックバー１３の軸線（以下、第１基準軸線Ｌ１という）と前記モータユニット１７の出力軸２５の軸線（以下、第２基準軸線Ｌ２という）との軸間距離Ｈを変化させることによって前記ベルト３３の張力を調整する張力調整機構を有している。

この張力調整機構は、図３に示すように、前記各ボルト１６ａ〜１６ｃと、該各ボルト１６ａ〜１６ｃを挿通させるために前記収容ケース１１に貫通形成された挿通孔３６ａ〜３６ｃと、から構成されている。

前記各挿通孔３６ａ〜３６ｃのうち、図３中の最上部に設けられた挿通孔３６ａは、該挿通孔３６ａ内に挿通される前記ボルト１６ａの軸径に対して大径な丸孔形状に形成されている一方、残り２つの挿通孔３６ｂ，３６ｃは、長孔形状に形成されている。

このような構成から、前記張力調整機構は、前記第１，第２基準軸線Ｌ１，Ｌ２と平行でかつ、該両基準軸線Ｌ１，Ｌ２から径方向にオフセットした中心線Ｏを中心として、前記収容ケース１１に対して前記モータユニット１７を相対回動させることによって前記軸間距離Ｈを変化させて、前記ベルト３３の張力を調整できるようになっている。

なお、前記収容ケース１１は、前記軸間距離Ｈが最も短い状態（前記ベルト３３の張力が最も小さい状態）や、前記ベルト３３が振動状態にある場合等においても、該ベルト３３外周面と接触することがないような内周面形状に形成されている。

以下、前記ベルト３３のうち、前記入力プーリ３１の外周面に接触する領域を入力プーリ接触領域Ｐ１とし、前記出力プーリ３２の外周面に接触する領域を出力プーリ接触領域Ｐ２とする。また、前記両接触領域Ｐ１，Ｐ２との間の一対の領域のうち、重力方向下側の領域（後述する測定作業用孔３８と対向する領域）を第１中間領域Ｐ３とし、他方を第２中間領域Ｐ４とする。さらに、前記第１中間領域Ｐ３における前記ベルト３３の長手方向を第３基準軸線Ｌ３とする。

具体的に説明すると、前記入力プーリ接触領域Ｐ１における前記収容ケース１１の内周面と前記入力プーリ３１の外周面との間のクリアランスＣ１は、前記ベルト３３の厚さの３倍以上となるように設定されている。同様に、前記出力プーリ接触領域Ｐ２における前記収容ケース１１の内周面と前記出力プーリ３２の外周面との間のクリアランスＣ２も、前記ベルト３３の厚さの３倍以上となるように設定され、共に前記収容ケース１１と前記ベルト３３との接触が抑制されるようになっている。

また、前記収容ケース１１の内周面のうち、前記第１中間領域Ｐ３及び前記第２中間領域Ｐ４と対向する領域においても、前記収容ケース１１と前記ベルト３３との接触が抑制されるような所定のクリアランスＣ３，Ｃ４に設定されている。

さらに、前記収容ケース１１のうち、前記第１中間領域Ｐ３と対向する領域でかつ、前記第３基準軸線Ｌ３方向の所定範囲には、他の部位に比べて厚肉な肉厚部３７が形成されている。この肉厚部３７は、前記収容ケース１１の外側よりも内側に大きく膨出することで肉厚を確保している。

また、前記肉厚部３７は、前記ベルト３３と対向する内端面３７ａが、前記第３基準軸線Ｌ３とほぼ平行となるように形成されていると共に、前記ベルト３３との間に所定のクリアランスＣ５が設けられており、前記ベルト３３との接触が抑制されるようになっている。

さらに、前記肉厚部３７は、前記第３基準軸線Ｌ３方向両端部のうち前記出力プーリ３２に近い側の端部と、前記ベルト３３の前記出力プーリ接触領域Ｐ２の外周面との間の最短距離をｄ１とし、前記ベルト３３の前記出力プーリ接触領域Ｐ２の外周面と該外周面と対向する収容ケース１１の内周面との間の最短距離をｄ２とした場合に、距離ｄ１が距離ｄ２以上となるように形成されている。

また、前記収容ケース１１には、図３〜図５に示すように、前記ベルト３３の張力調整に際して、該ベルト３３の張力測定作業を行うための測定作業用孔３８が設けられている。

前記測定作業用孔３８は、図３に示すように、前記収容ケース１１の前記肉厚部３７形成個所でかつ、後述するベルト張力測定器が挿入可能な位置に、該収容ケース１１の内外を連通するように貫通形成されている。なお、ここでいうベルト張力測定器が挿入可能とは、該ベルト張力測定器の全体が挿入されることを要さず、少なくとも測定に必要な部分が挿入可能であればよい。

また、前記測定作業用孔３８は、図５に示すように、前記収容ケース１１の内周側に螺旋状に切欠形成された雌ねじ部３８ａと、前記収容ケース１１の外周側に前記雌ねじ部３８ａよりも大径段差状に形成された円環状のシール溝部３８ｂと、を有している。

さらに、前記測定作業用孔３８は、図３に示すように、前記パワーステアリング装置が車両に搭載された場合において、鉛直方向下側に向かって開口するように配置されていると共に、前記ラックバー１３よりも鉛直方向上側となるように配置されている。

また、前記測定作業用孔３８は、図４に示すように、該測定作業用孔３８を介して前記収容ケース１１の外部から内部を目視した際に、前記ベルト３３の巾方向両端部のうち一端部３３ａが臨むように形成されている。すなわち、前記測定作業用孔３８は、前記ベルト３３の一端部３３ａとオーバーラップするように配置されている。

そして、前記測定作業用孔３８には、図３及び図５に示すように、前記ハウジング３（前記収容ケース１１）内部の圧力調整に供される呼吸弁３９が着脱自在に設けられている。この呼吸弁３９は、図６及び図７に示すように、前記測定作業用孔３８内に取り付けられるほぼ円筒状の保持機構であるリテーナ４０と、該リテーナ４０の内部空間に着脱自在に保持され、空気を透過可能に形成された呼吸弁機構である呼吸弁体４１と、を備えている。

前記リテーナ４０は、金属材料により一体に形成されており、前記測定作業用孔３８の内部に挿入される円筒状の胴部４２と、該胴部４２の軸方向一端側に一体に設けられ、前記収容ケース１１の外側方向に向かって突出する突出部である頭部４３と、を有している。

前記胴部４２は、図３及び図５に示すように、前記呼吸弁３９を前記測定作業用孔３８へ組み付けた場合に、その先端側が前記呼吸弁体４１よりも前記収容ケース１１内側方向へ向かって突出する一方、前記収容ケース１１の肉厚部３７の内端面３７ａからは突出しない所定の軸方向長さを有している。

また、前記胴部４２は、図５〜図７に示すように、その先端側外周に、前記測定作業用孔３８の雌ねじ部３８ａの内径とほぼ同一の外径を有する螺旋状の雄ねじ部４２ａが切欠形成されている。前記呼吸弁３９は、この雄ねじ部４２ａが前記測定作業用孔３８の雌ねじ部３８ａに螺合することにより、前記測定作業用孔３８に対して締結固定されるようになっている。

さらに、前記胴部４２は、その基端側（前記頭部４３側）の外周が前記雄ねじ部４２ａよりも比較大径な円筒部４２ｂに形成され、該円筒部４２ｂの外周面には、弾性変形可能に形成された環状のＯリング４４が嵌着されている。このＯリング４４は、図５に示すように、前記呼吸弁３９を前記測定作業用孔３８へ組み付けた際に、該測定作業用孔３８のシール溝部３８ｂと前記円筒部４２ｂとの間に弾装されることで、前記リテーナ４０と前記測定作業用孔３８との間の気密性を確保するようになっている。

前記頭部４３は、図５〜図７に示すように、前記胴部４２の円筒部４２ｂよりもさらに大径な円筒状（環状）に形成され、内部に収容された前記呼吸弁体４１の全周を包囲するようになっている。

また、前記頭部４３は、図３及び図５に示すように、前記呼吸弁３９を前記測定作業用孔３８へ組み付けた場合に、その先端側が前記呼吸弁体４１よりも前記収容ケース１１外側方向へ向かって突出するような軸方向長さを有している。

さらに、前記頭部４３は、図５〜図７に示すように、その外端面が円環状の平坦面４６に形成されていると共に、外端部の周縁に平面視ほぼ矩形状の８つの切り欠き溝部４５が円周方向ほぼ等間隔位置に形成されている。

なお、前記測定作業用孔３８に対して前記呼吸弁３９を着脱する際には、図外の回動用治具が用いられる。この回動用治具は、前記各切り欠き溝部４５と対応する突起部として８つの爪部を有しており、該各爪部を前記切り欠き溝部４５に嵌合した状態で回動させることにより、前記測定作業用孔３８の雌ねじ部３８ａに対して前記リテーナ４０の雄ねじ部４２ａを締め付けるか、もしくは締め付けを解除するようになっている。

また、前記頭部４３の内周面と前記胴部４２の内周面との間の部位には、図５及び図７に示すように、内径方向に向かって突出する環状突起部４７が一体に形成されている。この環状突起部４７は、全周に亘ってほぼ均一な肉厚を有していると共に、その軸方向両端面が平坦状に形成されている。

また、前記環状突起部４７の内周に形成された小径孔部４７ａのうち、前記頭部４３側の孔縁には、後述する各係止部５２とのスムーズな係合を図るためのテーパ面４７ｂが形成されている。

前記呼吸弁体４１は、図５〜図７に示すように、前記リテーナ４０との係合に供される合成樹脂製のフレーム部４８と、該フレーム部４８によって保持されるフィルタ４９と、前記フレーム部４８の一端側を閉塞する合成樹脂製のカバー部５０と、を備えている。

前記フレーム部４８は、ほぼ円板状の基部５１を有すると共に、該基部５１のほぼ中央位置に円形状の貫通孔５１ａが形成されている。そして、この貫通孔５１ａの軸方向一端側の孔縁には、該貫通孔５１ａを被覆するように前記フィルタ４９が溶着固定されている。

前記フィルタ４９は、ＰＴＦＥ（フッ素系樹脂）材料を薄膜状に加工したもので、前述したように空気が透過可能となっている一方、雨水等の液体が通過するのを抑制する、つまり撥水性を有するように構成されている。

前記カバー部５０は、前記フレーム部４８の基部５１の外径とほぼ同一の外径を有する有蓋円筒状に形成され、その開口端部が前記基部５１の外周縁に接合固定されている。また、前記カバー部５０の外周面には、図５の破線で示すように、円周方向に沿って複数の長孔５０ａが貫通形成されている。

また、前記フレーム部４８は、図５及び図７に示すように、前記基部５１の軸方向他端面（前記フィルタ４９と反対側の端面）から軸方向に沿って延出する係止部５２をさらに備え、この係止部５２と、該係止部５２の外周に嵌装されたＯリング５３の弾性力によって、前記リテーナ４０に前記呼吸弁体４１が係止固定されるようになっている。

具体的に説明すると、前記係止部５２は、横断面ほぼ円弧状に形成され、前記基部５１から突出する弾性変形可能な３つの脚部５２ａと、該各脚部５２ａの先端部に形成されて、それぞれ外周面から突出する爪部５２ｂと、を備えている。

前記各爪部５２ｂは、その先端部の外径が、前記リテーナ４０の小径孔部４７ａとほぼ同一径に形成されていると共に、ここから前記基部５１側へ向かうにつれて漸次拡径するテーパ状に形成されている。

前記Ｏリング５３は、合成ゴム等の弾性材料によってほぼ円環状に形成されていると共に、前記３つの脚部５２ａの外周面に沿って嵌着されている。

このような構成から、前記係止部５２は、前記リテーナ４０の内部に挿入されると、前記各爪部５２ｂが前記小径孔部４７ａ及びテーパ面４７ｂによって前記各脚部５２ａを介して径方向内側へ弾性的に縮径変形するが、該各爪部５２ｂが前記小径孔部４７ａを通過すると、前記各脚部５２ａの復原力によって元の拡径状に弾性変形して戻るようになっている。そして、この復原時に、図８に示すように、前記各爪部５２ｂの前記基部５１側の端面が、前記環状突起部４７の前記胴部４２側の端面と係合するようになっている。

一方、前記Ｏリング５３は、前記係止部５２の前記小径孔部４７ａへの挿入に際して、前記基部５１と前記環状突起部４７との間で圧縮変形することにより、該両者５１，４７間をシールすると共に、圧縮により生じる反力によって、前記係止部５２が前記環状突起部４７と係合する状態を維持するようになっている。

すなわち、前記呼吸弁体４１は、前記係止部５２と前記環状突起部４７とのいわゆるスナップフィット結合によって前記リテーナ４０に係止されると共に、前記Ｏリング５３の復原力をもって前記リテーナ４０に固定されている。

なお、前記ベルト３３の張力を測定するのにあっては、以下に示すような図外のベルト張力測定器が用いられる。このベルト張力測定器は、前記呼吸弁３９を外した状態の前記パワーステアリング装置に適用されるもので、前記測定作業用孔３８内に挿入され、前記ベルト３３の一端部３３ａを弾く機構と、弾かれた前記ベルト３３にレーザを照射する機構と、を備えている。そして、照射したレーザと反射して来たレーザとの位相差から前記ベルト３３の固有振動数を計測して、ここから該ベルト３３の張力を算出するようになっている。
〔本実施形態の作用効果〕
したがって、本実施形態によれば、前記収容ケース１１に前記呼吸弁３９を設けたことにより、前記ハウジング３内部の圧力の調整を行うことができる。

一般に、パワーステアリング装置の前記ハウジング３の内部は、雨水等の浸入を抑制するため密閉空間として形成されているが、該密閉空間が空気の透過をも規制するような構造である場合、以下に示すような問題を招来するおそれがあった。すなわち、例えば、前記電動モータ２１の駆動に伴う発熱や、雨水等の被水による冷却によって内部の気圧に変動が生じると、これに伴い前記各ブーツ１５が蛇行して前記各タイロッド１４と接触し破損してしまい、該破損部位から雨水等が浸入してしまうといった問題が生じるおそれがあった。

これに対して、本実施形態では、前記呼吸弁３９のフィルタ４９や前記Ｏリング５３によって液密性を確保しつつ、図５の矢印で示すように、前記カバー部５０の各長孔５０ａ及び前記フィルタ４９を介して空気を双方向に透過させることで、所定の気圧を維持することができることから、前述した各ブーツ１５等の破損のリスクを低減することができる。

また、この一方で、前記ベルト３３の張力測定を行う際には、前記呼吸弁３９を取り外した状態の前記測定作業用孔３８に対して前記ベルト張力測定器を使用することで、その測定を容易に行うことができる。

すなわち、本実施形態によれば、前記呼吸弁３９の着脱のみによって、容易に前記ベルト３３の張力測定機能と前記ハウジング３内部の圧力調整機能の両方を発揮させることができる。

そして、本実施形態では、前記測定作業用孔３８に前記呼吸弁３９を取り付けるようにしたことから、前記測定作業用孔３８と前記呼吸弁３９用の孔部とを別個に設ける場合と比べて構造を簡素化できる。この結果、部品点数や作業工程の削減に伴うコストの低減化を図ることができる。

また、本実施形態では、前記呼吸弁３９を金属部材である前記リテーナ４０と、樹脂部材である前記呼吸弁体４１とによって構成した。これにより、前記呼吸弁３９を前記測定作業用孔３８へ取り付ける際の結合強度を高めることができると共に、前記フィルタ４９を、樹脂部材である前記フレーム部４８へ溶着することで容易に実装することができる。

さらに、本実施形態では、前記呼吸弁体４１と前記リテーナ４０とを、前記各爪部５２ｂ及び前記環状突起部４７のスナップフィット結合により係合するようにしたことから、図８に示すように、前記胴部４２側から前記リテーナ４０の内部を目視やカメラ等のセンサ類によって視認するのみで容易に係合状態を確認することができる。

ところで、前記呼吸弁３９は、前述したように、撥水性を有する前記フィルタ４９により、前記収容ケース１１内部に雨水等の液体が浸入するのを抑制するようになっている。しかしながら、これらの液体が大量に浸入した場合等においては、水圧により前記フィルタ４９が破損することで、前記収容ケース１１の液密性が損なわれてしまうおそれがある。

また、前記Ｏリング５３においても、前記フィルタ４９と同様に破損することで前記収容ケース１１の液密性を損ねてしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、前記呼吸弁体４１を保持する前記リテーナ４０に、前記収容ケース１１の外側方向に向かって突出する前記頭部４３を形成した。これにより、前記頭部４３が、前記呼吸弁３９の外周側からかかる雨水等に対する防水壁として機能することから、これらの液体が前記リテーナ４０の頭部４３と前記呼吸弁体４１との間に浸入するのを抑制することができる。

特に、本実施形態では、前記頭部４３を円筒状（環状）に形成したことから、該頭部４３が前記呼吸弁体４１の全周を包囲するため、雨水等の浸入をより効果的に抑制することができる。

また、前記頭部４３を、前記呼吸弁体４１よりも前記収容ケース１１外側方向に向かって突出するようにしたことから、雨水等の浸入抑制がより一層確実となる。

この結果、前記フィルタ４９や前記Ｏリング５３と接する雨水等の流量が抑制され、これに伴い該両者４９，５３が破損するリスクを低減できることから、前記収容ケース１１の液密性を長期間に亘って維持することが可能となる。

さらに、本実施形態のような前記呼吸弁３９を備えたパワーステアリング装置にあっては、該呼吸弁３９の開口端部を閉塞することで、前記収容ケース１１における前記フィルタ４９を介さない空気の流出入があるか否かを確認する、いわゆる気密性試験が行われるようになっている。

本実施形態では、前記呼吸弁３９のリテーナ４０に前記頭部４３を形成したことから、該頭部４３の開口端部を図５の一点鎖線で示すような円柱状のゴム栓５４等によって閉塞することで、前記リテーナ４０と前記測定作業用孔３８との間の気密性を容易に試験することができる。

特に、本実施形態では、前記頭部４３を、前記呼吸弁３９よりも突出するように形成すると共に、前記頭部４３の開口端部を平坦面４６に形成したことから、前記ゴム栓５４のような平坦面を有するゴム栓であれば形状を問わずに試験に用いることが可能となる。すなわち、複雑な形状のゴム栓を用意する必要がないことから、前記収容ケース１１の気密性試験がより容易となる。

また、本実施形態では、前記呼吸弁３９を前記測定作業用孔３８へ組み付けた場合に、前記リテーナ４０の胴部４２を、前記呼吸弁体４１よりも前記収容ケース１１内側方向に向かって突出するように形成した。

これにより、前記胴部４２の雄ねじ部４２ａの軸方向長さを長く形成することが可能となるのに伴い、該雌ねじ部３８ａと前記雄ねじ部４２ａとの螺合範囲を拡張できることから、前記測定作業用孔３８と前記呼吸弁３９との締結強度を向上させることができる。

一方で、前記胴部４２を、前記収容ケース１１の肉厚部３７の内端面３７ａからは突出しないように形成したことから、前記呼吸弁３９が前記ベルト３３と接触するのを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、前記測定作業用孔３８を、前記パワーステアリング装置が車両に搭載された場合において、鉛直方向下側に向かって開口するように配置した。このため、前記呼吸弁３９が前記測定作業用孔３８に取り付けられた際に、前記呼吸弁体４１が鉛直方向下側を向くようになっている。

これにより、前記リテーナ４０と前記呼吸弁体４１との間に雨水等の液体が流入したとしても自重によって適宜流出させることができるため、これらの液体が滞留して前記フィルタ４９や前記Ｏリング５３に悪影響を与えるといったリスクをより低減することができる。

また、本実施形態では、前記測定作業用孔３８を、前記パワーステアリング装置が車両に搭載された場合において、前記ラックバー１３よりも鉛直方向上側となるように配置した。これにより、前記呼吸弁３９が前記測定作業用孔３８に取り付けられた際に、前記呼吸弁体４１の取付位置が比較的高い位置となることから、前記呼吸弁３９が水没するリスクを低減することができる。この結果、雨水等の浸入をさらに抑制することができる。

さらに、本実施形態では、前記測定作業用孔３８を、前記収容ケース１１の肉厚部３７に設けたことから、前記雌ねじ部３８ａの軸方向長さを長く形成することが可能となるのに伴い、該雌ねじ部３８ａと前記雄ねじ部４２ａとの螺合範囲を拡張できることから、前記測定作業用孔３８と前記呼吸弁３９との締結強度を向上させることができる。

また、前記測定作業用孔３８付近の肉厚を確保するのに際して、前記収容ケース１１の外側よりも内側を膨出させたことから、前記収容ケース１１の大型化が抑制される。この結果、他の装置との干渉を抑制することができる。

さらに、前記肉厚部３７の内端面３７ａと前記ベルト３３の外周面との間に、該両者３７，３３が接触しない所定のクリアランスＣ５を設けつつ、その他の個所においては、前記クリアランスＣ５よりも大きなクリアランスＣ１〜Ｃ４を有するようにした。この結果、前記収容ケース１１内周面のうち前記肉厚部３７を設けた個所以外の領域において、前記ベルト３３が接触するリスクを特に低減することができる。

また、前記測定作業用孔３８を、前記ベルト３３の巾方向一端部とオーバーラップするようにしたことから、前記ベルト聴力測定器の前記ベルト３３を弾くための機構による張力測定作業を容易に行うことが可能になると共に、より正確に前記ベルト３３を弾くことができるため、張力測定の精度を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、前記肉厚部３７を、前記第３基準軸線Ｌ３方向両端部のうち前記出力プーリ３２に近い側の端部と、前記ベルト３３の前記出力プーリ接触領域Ｐ２の外周面との間の最短距離ｄ１が、前記ベルト３３の前記出力プーリ接触領域Ｐ２の外周面と該外周面と対向する収容ケース１１の内周面との間の最短距離ｄ２以上となるように形成した。すなわち、前記肉厚部３７と前記出力プーリ３２との間に比較的大きなクリアランスを設けることとした。

これにより、前記ベルト３３が切断された場合に、該ベルト３３が前記肉厚部３７と前記出力プーリ３２との間に挟まれて、該出力プーリ３２の回動が規制されるといった問題を回避することができる。
〔第２実施形態〕
図９に示す第２実施形態は、基本構成は前記第１実施形態と同様であるが、前記測定作業用孔３８の前記雌ねじ部３８ａ及び前記シール溝部３８ｂを廃止する一方、前記測定作業用孔３８内に呼吸弁機構である前記呼吸弁体４１を取り付けるため、保持機構の一部である環状突起部５５を一体に形成したものである。

前記環状突起部５５は、軸方向両端面が平坦状に形成されていると共に、そのほぼ中央位置に小径孔部５５ａが形成されており、該小径孔部５５ａに前記各係止部５２を挿入して、該各係止部５２の各爪部５２ｂの弾性反力によって係止するようになっている。すなわち、前記各係止部５２と前記環状突起部５５で保持機構が構成されるようになっている。

したがって、この実施形態によれば、前記第１実施形態と同様に、前記ベルト３３の張力測定機能と前記収容ケース１１（前記ハウジング３）内部の圧力調整機能との両方を発揮させることができるのは勿論のこと、前記リテーナ４０を介さずに、前記環状突起部５５と前記各係止部５２によって前記呼吸弁体４１を前記測定作業用孔３８に対して直接的にワンタッチで取り付けられることから、取付容易性が向上すると共に、部品点数を削減してさらなる構造の簡素化を図ることができる。
〔第３実施形態〕
図１０に示す第３実施形態の呼吸弁５６は、合成ゴムによってほぼ円柱状に形成された保持機構の一部であるリテーナ５７と、該リテーナ５７の軸方向一端部に溶着固定された呼吸弁機構である前記フィルタ４９と、から構成されている。

前記リテーナ５７は、その外周面の軸方向所定位置に一定の間隔をもって２つの膨出部５８が形成されている。この各膨出部５８は、それぞれ断面ほぼ円弧形状に形成されていると共に、前記リテーナ５７の円周方向全周に亘って膨出形成されている。

また、この実施形態における前記測定作業用孔３８は、前記雌ねじ部３８ａ及び前記シール溝部３８ｂが廃止され、ほぼ円柱状の貫通孔として形成されていると共に、内周面の軸方向所定位置に、前記各膨出部５８と対応するように図中、上下２つの環状溝部５９が切欠形成されている。そして、この各環状溝部５９と前記リテーナ５７の各膨出部５８によって保持機構が構成されている。

このような構成から、前記呼吸弁５６は、前記リテーナ５７を弾性変形させつつ前記各膨出部５８が前記環状溝部５９と嵌合する位置まで挿入することで、前記測定作業用孔３８へ容易に取り付けられる一方、前記張力測定器による張力測定を行う場合にあっては、取付時とは逆に前記リテーナ５７を弾性変形させつつ引き抜くことで、前記測定作業用孔３８から容易に取り外せるようになっている。

したがって、この実施形態によれば、前記第１実施形態と同様に、前記ベルト３３の張力測定機能と前記収容ケース１１（前記ハウジング３）内部の圧力調整機能との両方を発揮させることができるのは勿論のこと、部品点数がさらに削減されることで、より一層の構造の簡素化を図ることができる。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成を変更することも可能である。

前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記呼吸弁機構は、前記保持機構に直接的に接続されるフィルタであることを特徴とするパワーステアリング装置。
〔請求項ｂ〕
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記保持機構は、前記収容ケースの内側方向の端部が、前記呼吸弁機構よりも前記収容ケースの内側方向に向かって突出するように形成されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
〔請求項ｃ〕
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記呼吸弁機構は、前記パワーステアリング装置が車両に搭載された場合に、鉛直方向下側を向くように設けられていることを特徴とするパワーステアリング装置。
〔請求項ｄ〕
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記呼吸弁機構は、前記パワーステアリング装置が車両に搭載された場合に、前記転舵軸よりも鉛直方向上側に配置されていることを特徴とするパワーステアリング装置。

１…操舵機構、２…操舵アシスト機構、３…ハウジング、１１…収容ケース、１３…ラックバー（転舵軸）、１３ａ…転舵軸側ボールねじ溝、１８…ボールねじ機構、１９…ベルト伝達機構、２１…電動モータ、２５…出力軸、２７…ナット、２７ａ…ナット側ボールねじ溝、２８…ボールねじ溝、２９…ボール、３１…入力プーリ、３２…出力プーリ、３３…ベルト、３８…測定作業用孔、３８ａ…雄ねじ部、３８ｂ…シール溝部、３９…呼吸弁、４０…リテーナ（保持機構）、４１…呼吸弁体（呼吸弁機構）、４２…胴部、４３…頭部（突出部）、４４…平坦面、４８…フレーム部、４９…フィルタ。

Claims (9)

1. ステアリングホイールの回転に伴い転舵輪を転舵させる転舵軸と、
   該転舵軸に転舵力を付与する電動モータと、
   該電動モータと一体に回転する円筒状の入力プーリと、
   前記転舵軸の外周に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、前記転舵軸を包囲するように環状に設けられたナットと、該ナットの内周に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共にボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、前記ボール循環溝内に設けられた複数のボールと、から構成され、前記転舵軸に対する前記ナットの回転に伴い前記ボール循環溝内を前記複数のボールが移動し、前記ナットに対して前記転舵軸を軸方向に移動させるボールねじ機構と、
   前記入力プーリに対して径方向にオフセットしてかつ、前記転舵軸を包囲するように設けられ、前記ナットと一体に回転する円筒状の出力プーリと、
   該出力プーリ及び前記入力プーリに巻回され、該入力プーリの回転力を前記出力プーリに伝達するベルトと、
   前記出力プーリ、前記入力プーリ及び前記ベルトを収容する収容ケースと、
   該収容ケースに設けられ、前記収容ケースの外部から前記ベルトの張力を測定するための機器が挿入可能な位置に形成された測定作業用孔と、
   前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構と、
   前記測定作業用孔内に取り付けられる呼吸弁であって、保持機構と呼吸弁機構を含み、
   前記保持機構は、金属材料で形成された筒形状を有しており、
   前記呼吸弁機構は、空気透過可能に形成されたフィルタと、樹脂材料で形成され前記フィルタを保持し、かつ、該フィルタを前記保持機構に固定するフレームと、を有している前記呼吸弁と、
   備えていることを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
   前記保持機構は、前記収容ケースの外側方向に向かって突出する突出部を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
3. 請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
   前記突出部は、前記呼吸弁機構の全周を包囲するように環状に形成されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
4. 請求項３に記載のパワーステアリング装置において、
   前記突出部は、前記呼吸弁機構よりも前記収容ケースの外側方向に向かって突出するように形成されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
5. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
   前記保持機構は、前記収容ケースの内側方向の端部が、前記呼吸弁機構よりも前記収容ケースの内側方向に向かって突出するように形成されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
6. 請求項５に記載のパワーステアリング装置において、
   前記保持機構は、前記収容ケースの内側方向の端部が、前記収容ケースの内側面から突出しない形状を有していることを特徴とするパワーステアリング装置。
7. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
   前記呼吸弁機構は、前記パワーステアリング装置が車両に搭載された場合に、鉛直方向下側を向くように設けられていることを特徴とするパワーステアリング装置。
8. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
   前記呼吸弁機構は、前記パワーステアリング装置が車両に搭載された場合に、前記転舵軸よりも鉛直方向上側に配置されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
9. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
   前記フレーム部は、爪部を備え、
   前記爪部は、弾性変形することで前記保持機構と係合可能な形状を有することを特徴とするパワーステアリング装置。

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